Цифровое кино

Цифрово́е кино́ (цифровой кинематограф; Digital Cinema) — современная технология кинематографа, основанная на использовании цифровых производства и распространения кинофильмов без использования кинопленки. Фильмы демонстрируются с жестких и оптических дисков при помощи цифрового кинопроектора вместо обычного. Цифровой кинематограф не использует технологии телевидения высокой четкости и не имеет ничего общего со стандартами сжатия видео высокой четкости. В цифровом кино используются свои стандарты разрешения, соотношения сторон кадра и кадровой частоты, заимствованные у традиционного пленочного кинематографа.

Цифровой кинематограф стал возможен благодаря появлению цифровых кинопроекторов, позволяющих непосредственно демонстрировать цифровые фильмы на большом экране в кинотеатрах.

Жесткие диски с цифровым кинофильмом в специальном транспортировочном кейсе

Технологии

Для съемки цифрового кино используются специально спроектированные цифровые кинокамеры, обеспечивающие получение изображения, сходного по оптическому рисунку с изображением пленочной камеры и с высокой разрешающей способностью. Для обработки, цветокоррекции и монтажа отснятого материала используются компьютеры большой мощности и специализированное программное обеспечение. Одним из ключевых устройств цифрового кинематографа является цифровой кинопроектор, потому что именно отсутствие качественной видеопроекции на большой экран долгое время сдерживало полный переход кинопроизводства к цифровой беспленочной технологии. Для обеспечения качественного показа на большом экране в кинотеатре необходима высокая разрешающая способность при мощном световом потоке проектора. Современные цифровые кинопроекторы обеспечивают эти параметры на уровне, сопоставимом с пленочными кинопроекторами, и даже превосходящими их. Это делает цифровой кинопоказ таким же качественным, как и с кинопленки.

Цифровое кино может обходиться полностью без кинопленки, содержащей галогениды серебра и требующей лабораторной обработки токсичными реактивами. Это повышает экологическую безопасность кинопроизводства и удешевляет его. Однако, цифровой кинематограф возможен и с использованием кинопленки. В этом случае, съемка производится на негативную кинопленку, которая впоследствии сканируется в высоком разрешении и дальнейшее производство уже идет с цифровыми файлами, полученными с негатива.

Стандарты DCI

В марте 2002 года ведущие мировые киностудии организовали консорциум DCI (англ. Digital Cinema Initiatives)^[1], и опубликовали одноименный стандарт, регламентирующий основные параметры контента цифрового кинематографа^[2].

Согласно этому стандарту, исходные изображения каждого кадрика формата TIFF при сохранении сжимаются по стандарту JPEG 2000, используя цветовое пространство CIE XYZ с глубиной цвета 12 бит на канал. При этом, в отличие от технологии HDTV, использующей полное сохранение только «ключевых» кадров, стандарты DCI предусматривают равноценную запись каждого кадра кинофильма.

Шестиканальный звук сохраняется без сжатия в формате Broadcast Wave (WAV) с квантованием 24 бит на отсчет и частотой дискретизации 48 или 96 кГц.

Изображение, звук и все другие данные цифрового фильма сохраняются в формате DCP (Digital Cinema Package), разработанном DCI.

Стандарт DCP предполагает использование контейнера MXF c шифрованием и ограничением максимального потока в 250 мегабит в секунду.

Копия цифрового кинофильма содержит пакет DCP, минимально состоящий из пяти файлов: файла описания контрольных сумм, файла описания содержимого DCP, MXF-контейнера с изображением, MXF-контейнера с фонограммой и файла списка воспроизведения всех компонентов фильма. Пакет может содержать несколько контейнеров с фонограммами на разных языках, файлы субтитров и другие служебные файлы. Копия полнометражного художественного фильма с разрешением в 2К (2000 пикселей по горизонтали) занимает объем в 160—200 ГБ.

По международной классификации цифровые фильмы, отвечающие стандартам DCI, относятся к категории D-cinema^[2]. Все остальные цифровые фильмы называются E-cinema. Технологии производства, хранения и демонстрации цифрового кино позволяют реализовать трехмерный кинопоказ (3D) с высоким качеством. Большинство современных фильмов 3D производятся по цифровой технологии, которая позволяет демонстрировать такой фильм как в 3D, так и в обычном формате, в зависимости от оборудования кинозала.

Разрешающая способность

Сравнение информационной емкости стандартов 2К и 4К со стандартами ТВЧ и обычного ТВ. 2540P соответствует разрешению 4К, DCI2048 - разрешению 2К

Основными стандартами разрешения цифрового кино считаются 2К и 4К. Эти обозначения отражают, главным образом, горизонтальное разрешение кадра, в отличие от вертикального (количество строк) в телевизионных стандартах. Цифра в обозначении стандарта цифрового кинематографа указывает округлённое количество пикселей по длинной стороне кадра в тысячах. То есть, разрешение в 4К примерно соответствует 4000 пикселей. Более точные цифры зависят от соотношения сторон кадра, стандарты которого в цифровом кино отличаются от стандартов ТВЧ. Основные стандарты разрешения для цифрового кинопоказа показаны в таблице:

• Обычное 2D:
  • 2K, широкоэкранный (Scope 2.39:1) разрешение 2048x858 пикселей;
  • 2K, кашетированный (Flat 1.85:1) разрешение 1998x1080 пикселей;
  • 4K, широкоэкранный (Scope 2.39:1) разрешение 4096x1716 пикселей;
  • 4K, кашетированный (Flat 1.85:1) разрешение 3996x2160 пикселей;
• Стерео 3D:
  • 2K, широкоэкранный (Scope 2.39:1) разрешение 2048x858 пикселей;
  • 2K, кашетированный (Flat 1.85:1) разрешение 1998x1080 пикселей;

Защита данных от несанкционированного копирования

В отличие от плёночных фильмокопий, тиражирование которых сопряжено с большими технологическими сложностями, несанкционированное копирование цифровых фильмов может легко осуществляться незаметно для правообладателей. Поэтому цифровой контент нуждается в тщательной защите от кражи.

Основная статья: ТСЗАП

В настоящее время для хранения фильмов в кинотеатрах, в том числе и в России, используются жёсткие диски, зашифрованный контент с которых считывается специальным сервером и передается на цифровой кинопроектор по защищенному каналу, исключающему копирование даже персоналом, непосредственно обслуживающим киноустановку^[2].

Изменять настройки серверов, поставляемых в кинотеатры, может только компания-производитель для обеспечения безопасности контента. У каждого сервера есть идентификационная информация, позволяющая определить, какой именно сервер демонстрировал конкретную копию фильма. Для того, чтобы показать картину, кинотеатру необходимо получить лицензию на показ и цифровой ключ KDM (Key Delivering Message), в котором зашифровано количество сеансов и их время. Также в ключе указывается серийные номера конкретных серверов, которыми можно показать кинокартину, а с 2009 года и номера кинопроекторов. В случае поломки сервера его замена должна согласовываться с компанией-дистрибьютором, у которой запрашивается новый ключ KDM. Та же процедура обязательна при смене расписания киносеансов, в противном случае показ будет невозможен вследствие блокировки сервера лицензионным ключом. Для защиты от пересъемки фильма с экрана видеокамерой из зала в изображение вставляются специальные водяные знаки, позволяющие определить, в каком кинотеатре и на каком сеансе была снята данная копия^[2]. Кроме того, все серверы цифровых кинотеатров автоматически передают дистрибьюторам по интернету лог-файлы, информирующие об операциях, производимых с фильмами персоналом.

Распространение

Цифровые технологии позволяют распространять кинофильмы по всему миру без ограничений. Необязательность физической доставки копий фильма во все кинотеатры и легкость тиражирования цифровых данных позволяют проводить кинопремьеры одновременно во всех точках земного шара. Копия кинокартины может быть передана по защищенному спутниковому каналу или по сети Интернет во все нужные кинотеатры^[2]. Кроме того, в отличие от киноплёнки, цифровая копия фильма не подвержена физическому износу и позволяет производить любое количество сеансов без ухудшения качества. В большинстве случаев фильмы доставляются в кинотеатры на жёстком диске в комплекте с подтвержденным цифровым ключом, регламентирующим количество разрешенных сеансов. Один жесткий диск может использоваться для доставки фильма в несколько кинотеатров.

Смешанные технологии

Несмотря на широкое распространение цифрового кино, до настоящего времени пленочные и цифровые технологии могут одновременно использоваться в пределах одного фильма. Часто при съемке цифрового кино могут применяться традиционные киносъемочные аппараты, снимающие на кинопленку, которая затем сканируется и выходит на экран уже в цифровом виде. На широкоформатную пленку с большой информационной емкостью могут сниматься отдельные сцены цифрового фильма для создания высококачественных комбинированных кадров. Так, при создании фильма «Начало» (англ. Inception), снятого по цифровой технологии, отдельные сцены снимались кинокамерами форматов «Виста-Вижн» и «Панавижн Систем 65» для последующей оцифровки и создания спецэффектов.

Цифровая обработка изображения, сосканированного с киноплёнки, применялась для создания спецэффектов уже в конце 1980-х годов. Полученное изображение при помощи фильм-рекордера печаталось на киноплёнке для показа в кинотеатрах. Одним из первых фильмов, использовавших цифровые спецэффекты, переведенные затем на киноплёнку, был «Терминатор-2»^[3]. Многие сцены этой картины синтезированы компьютером с использованием технологии, впервые примененной^[4] в 1989 году в фильме «Бездна».

Большинство фильмов, сделанных полностью по цифровой технологии, одновременно с распространением на жёстких дисках для цифровых кинотеатров, печатаются на киноплёнку для демонстрации в кинозалах, не оборудованных цифровыми проекторами. На сегодняшний день сложно найти кинофильм, в котором не сочетались бы цифровые и плёночные технологии.

Качество изображения

Киноплёнка больших форматов все ещё превосходит цифровые кинокамеры по разрешающей способности, а особенно — по динамическому диапазону. Так, киноплёночный формат IMAX, теоретическое разрешение которого соответствует 70 мегапикселям, до сих пор недостижим для существующих систем цифрового кинопоказа. Стандарт IMAX Digital Theatre System использует для демонстрации цифровые кинопроекторы с разрешением 4К и даже 2К с удвоением разрешения за счет применения сдвоенных проекторов. Однако, качество изображения цифрового IMAX все равно уступает классическому плёночному. Все остальные форматы с использованием киноплёнки уступают цифровому кино по качеству кинопоказа вследствие полного отсутствия механического износа цифровой копии и большей стабильности параметров цифровых кинопроекторов.

См. также

• Цифровая кинокамера
• Цифровой кинопроектор

Примечания

1. ↑ Digital Cinema Initiatives ABOUT DCI  (англ.). Digital Cinema Initiatives. Архивировано из первоисточника 4 декабря 2012. Проверено 18 сентября 2012.
2. ↑ ^{1 2 3 4 5} Валерий Самохин D-Cinema, E-Cinema и широкоформатные видеопроекторы (рус.) // «625» : журнал. — 2004. — № 6.
3. ↑ Владимир Лещинский Terminator-2: вмешательство компьютера (рус.) // «625» : журнал. — 1994. — № 4.
4. ↑ Попов, Михаил Киношедевры. «Терминатор 2: Судный день»  (рус.). Мир фантастики (21 сентября 2007). Архивировано из первоисточника 8 апреля 2012. Проверено 4 января 2012.

Ссылки

• Переход на цифровой кинематограф неизбежен
• Информационный сайт DCI  (англ.)
• Европейский сайт DCI  (англ.)

Для улучшения этой статьи желательно?: Викифицировать статью. Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии.